基于ffmpeg 編解碼 GIF 【PC】【Android】

之前在從事FFmpeg相關工作的時候，其實早就想寫這篇文章，但是由于一些雜事就給擱置了，最近因為逛技術部落格看到“Floyd Steinberg Dither”算法，才想起來之前有篇關于“提高GIF壓縮品質”的文章，一直還沒有總結，怕再次耽擱，是以趕緊提筆記錄之。

1.解碼GIF

FFmpeg 解碼 GIF 其實和解碼普通的視訊沒太大差別，廢話不多說，請看代碼：

// gif_decode_encode_test.cpp : 定義控制台應用程式的入口點。
//
 
#include "stdafx.h"
 
#include <stdio.h>
 
#define __STDC_CONSTANT_MACROS
 
#ifdef _WIN32
//Windows
extern "C"
{
#include "libavcodec/avcodec.h"
#include "libavformat/avformat.h"
#include "libswscale/swscale.h"
};
#else
//Linux...
#ifdef __cplusplus
extern "C"
{
#endif
#include <libavcodec/avcodec.h>
#include <libavformat/avformat.h>
#include <libswscale/swscale.h>
#ifdef __cplusplus
};
#endif
#endif
 
 
int main(int argc, char* argv[])
{
    AVFormatContext *pFormatCtx;
    int             i, videoindex;
    AVCodecContext  *pCodecCtx;
    AVCodec         *pCodec;
    AVFrame *pFrame, *pFrameYUV;
    uint8_t *out_buffer;
    AVPacket *packet;
    int y_size;
    int ret, got_picture;
    struct SwsContext *img_convert_ctx;
    char filepath[] = "..//deer.gif";
    FILE *fp_yuv = fopen("..//output.yuv", "wb+");
    av_register_all();
    //avformat_network_init();
    pFormatCtx = avformat_alloc_context();
 
    if(avformat_open_input(&pFormatCtx, filepath, NULL, NULL) != 0)
    {
        printf("Couldn't open input stream.\n");
        return -1;
    }
 
    if(avformat_find_stream_info(pFormatCtx, NULL) < 0)
    {
        printf("Couldn't find stream information.\n");
        return -1;
    }
 
    videoindex = -1;
 
    for(i = 0; i < pFormatCtx->nb_streams; i++)
    {
        if(pFormatCtx->streams[i]->codec->codec_type == AVMEDIA_TYPE_VIDEO)
        {
            videoindex = i;
            break;
        }
    }
 
    if(videoindex == -1)
    {
        printf("Didn't find a video stream.\n");
        return -1;
    }
 
    pCodecCtx = pFormatCtx->streams[videoindex]->codec;
    pCodec = avcodec_find_decoder(pCodecCtx->codec_id); // AV_CODEC_ID_GIF 
 
    if(pCodec == NULL)
    {
        printf("Codec not found.\n");
        return -1;
    }
 
    if(avcodec_open2(pCodecCtx, pCodec, NULL) < 0)
    {
        printf("Could not open codec.\n");
        return -1;
    }
 
    pFrame = av_frame_alloc();
    pFrameYUV = av_frame_alloc();
    out_buffer = (uint8_t *)av_malloc(avpicture_get_size(PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height));
    avpicture_fill((AVPicture *)pFrameYUV, out_buffer, PIX_FMT_YUV420P, pCodecCtx->width, pCodecCtx->height);
 
    packet = (AVPacket *)av_malloc(sizeof(AVPacket));
 
    //Output Info-----------------------------
    printf("--------------- File Information ----------------\n");
    av_dump_format(pFormatCtx, 0, filepath, 0);
    printf("-------------------------------------------------\n");
 
    img_convert_ctx = sws_getContext(pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, pCodecCtx->pix_fmt,
                                     pCodecCtx->width, pCodecCtx->height, PIX_FMT_YUV420P, 
                                     SWS_BICUBIC, NULL, NULL, NULL);
    int count = 0;
    while(count <= 10)
    {
        ret = av_read_frame(pFormatCtx, packet);
        if (ret < 0)
        {
            count++;
            av_seek_frame(pFormatCtx, -1, 0 * AV_TIME_BASE, AVSEEK_FLAG_ANY);
        }
 
        if(packet->stream_index == videoindex)
        {
            ret = avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &got_picture, packet);
 
            if(ret < 0)
            {
                printf("Decode Error.\n");
                return -1;
            }
 
            if(got_picture)
            {
                sws_scale(img_convert_ctx, (const uint8_t* const*)pFrame->data, pFrame->linesize, 0, pCodecCtx->height,
                          pFrameYUV->data, pFrameYUV->linesize);
                y_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;
                fwrite(pFrameYUV->data[0], 1, y_size, fp_yuv); //Y
                fwrite(pFrameYUV->data[1], 1, y_size / 4, fp_yuv); //U
                fwrite(pFrameYUV->data[2], 1, y_size / 4, fp_yuv); //V
                printf("Succeed to decode 1 frame!\n");
            }
        }
 
        av_free_packet(packet);
    }
 
    //flush decoder
    //FIX: Flush Frames remained in Codec
    while(1)
    {
        ret = avcodec_decode_video2(pCodecCtx, pFrame, &got_picture, packet);
 
        if(ret < 0)
            break;
 
        if(!got_picture)
            break;
 
        sws_scale(img_convert_ctx, (const uint8_t* const*)pFrame->data, pFrame->linesize, 0, pCodecCtx->height,
                  pFrameYUV->data, pFrameYUV->linesize);
        int y_size = pCodecCtx->width * pCodecCtx->height;
        fwrite(pFrameYUV->data[0], 1, y_size, fp_yuv);      //Y
        fwrite(pFrameYUV->data[1], 1, y_size / 4, fp_yuv);  //U
        fwrite(pFrameYUV->data[2], 1, y_size / 4, fp_yuv);  //V
        printf("Flush Decoder: Succeed to decode 1 frame!\n");
    }
 
    sws_freeContext(img_convert_ctx);
    fclose(fp_yuv);
    av_frame_free(&pFrameYUV);
    av_frame_free(&pFrame);
    avcodec_close(pCodecCtx);
    avformat_close_input(&pFormatCtx);
    return 0;
}
       

以上代碼很簡單，就是将GIF逐幀解碼出來，然後再重新編碼為YUV格式。

2.編碼GIF：

網上有相當豐富的編碼GIF的方法：Awsome GIF —— 真心是好東西，收集得灰常全面！

但是這裡我隻介紹FFmpeg的，其他大家感興趣可以去深挖。

其實FFmpeg的源碼(libavcodec/gif.c) 是有一個叫GIF encoder的東東，但是發現國内國外網上幾乎沒人用！？大多數人都是用指令行來編碼GIF的（真的簡單友善多了），那麼我也就随大流咯~

既然網上方法很多，那我也不贅述，就推薦幾篇文章給大家把：

1. 《Quick Tip: create GIFs of your apps》

2. 《使用 FFmpeg 處理高品質 GIF 圖檔》（這篇是本文開頭那篇的中文版，但是國人的翻譯，你懂得，建議還是直接看原版）

在Android平台也是可以使用shell指令的，因為我主要是做底層開發，是以我偏愛用NDK來調用shell，當然Java層也是可以調用的。【NDK執行shell指令的例子】和【還有一篇英文】【Java層執行shell指令】【還有大神寫好的Bash】（真慶幸當初沒有傻傻死磕ffmpeg的GIF encoder，不然怎麼死都不知道，做技術也要選對路，選對了，就會感覺到全世界都在幫你）

另外除了用FFmpeg來編碼GIF，Android NDK 還可以用gifflen，調用接口也是相當的簡單！

綜上，就是我對編解碼GIF的一點小總結，希望能夠幫助到和我一樣的同學。